vetpressАграрная наукаAgrarian science0869-81552686-701XРедакция журнала "Аграрная наука"10.32634/0869-8155-2024-385-8-118-123vetpress-3225Research ArticleЗООТЕХНИЯZOOTECHNICSАктивность каталазы в молоке и ее корреляции с молочной продуктивностью коров в зависимости от срока лактацииCatalase activity in milk and its correlation with milk productivity of cows depending on the duration of lactationhttps://orcid.org/0000-0003-0257-1643СавинаА. А.SavinaA. A.

Анастасия Анатольевна Савина, научный сотрудник отдела физиологии и биохимии сельскохозяйственных животных

пос. Дубровицы, 60, г. о. Подольск, Московская обл., 142132

Anastasia Anatolyevna Savina, Researcher of the Department of Physiology and Biochemistry of Farm Animals

60 Dubrovitsy, Podolsk, Moscow Region, 142132

kirablackfire@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6774-4288ВоронинаО. А.VoroninaO. A.

Оксана Александровна Воронина, старший научный сотрудник отдела физиологии и биохимии сельскохозяйственных животных, кандидат биологических наук

пос. Дубровицы, 60, г. о. Подольск, Московская обл., 142132

Oksana Alexandrovna Voronina , Senior Researcher of the Department of Physiology and Biochemistry of Farm Animals, Candidate of Biological Sciences

60 Dubrovitsy, Podolsk, Moscow Region, 142132

voroninaok-senia@inbox.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1533-8680ЗайцевС. Ю.ZaitsevS. Yu.

Сергей Юрьевич Зайцев, ведущий научный сотрудник отдела физиологии и биохимии сельскохозяйственных животных доктор биологических наук, доктор химических наук, профессор

пос. Дубровицы, 60, г. о. Подольск, Московская обл., 142132

Sergey Yurievich Zaitsev, Leading Researcher of the Department of Physiology and Biochemistry of Farm Animals, Doctor of Biological Sciences, Doctor of Chemical Sciences, Professor

60 Dubrovitsy, Podolsk, Moscow Region, 142132

s.y.zaitsev@mail.ruФедеральный исследовательский центр животноводства —ВИЖ им. академика Л.К. ЭрнстаРоссияL.K. Ernst Federal Research Center for Animal HusbandryRussian Federation20242308202418118123Copyright © Савина А.А., Воронина О.А., Зайцев С.Ю., 20242024Савина А.А., Воронина О.А., Зайцев С.Ю.Savina A.A., Voronina O.A., Zaitsev S.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vetpress.ru/jour/article/view/3225Актуальность

Актуальность. Цели данной работы — изучение активности каталазы в молоке здоровых коров с различным уровнем продуктивности и нахождение корреляции между изучаемыми показателями в разные периоды лактации, что является важным и актуальным в плане оценки антиоксидантной активности молока коров.

Методы

Методы. Анализ биохимических показателей коровьего молока провели с помощью системы CombiFoss 7 (Дания). Анализ суммарного количества водорастворимых антиоксидантов (СКВА) выполнен на приборе «Цвет-Яуза 01-АА». Статистическую обработку полученных результатов проводили в программах Microsoft Exсel при помощи пакета «Анализ данных», в программе R (пакет Psych). Пробы молока получали от коров черно-пестрой породы в течение целого года.

Результаты

Результаты. Вся выборка животных (N = 280) разбита на 6 групп по дням лактации: 11–30, 31–60, 61–90, 91–120, 121–180 и 180–300 дней (группы 1–6-я). В первые 11–30 дней лактации (группа 1-я) значение СКВА значительно выше (17,2 мг/мл), чем в последующие месяцы. Причем значения СКВА достаточно сильно колеблются. Существенные изменения наблюдались для активности каталазы: от 1,41 и 1,32 отн. ед. (группы 1-я и 6-я) до 0,44 отн. ед. (группа 3-я). В период раздоя и спада лактации (1-я и 6-я группы) наблюдаются наивысшие коэффициенты корреляции между каталазой и жиром — 0,51 и 0,57 соответственно. Для всех сроков лактации отмечается отрицательная корреляция каталазы с истинным белком. Таким образом, изучена активность каталазы в молоке здоровых коров в разные сроки лактации и найдены корреляции между изучаемыми показателями.

Relevance

Relevance. The purpose of this work is to study the activity of catalase in the milk of healthy cows with different levels of productivity and to find a correlation between the studied indicators, which is important and relevant in terms of assessing the antioxidant activity of cows’ milk.

Methods

Methods. The analysis of biochemical parameters of cow’s milk was carried out using the “CombiFoss 7” system (Denmark). The analysis of the total amount of water-soluble antioxidants (TAWSA) was performed on the device “Tsvet-Yauza 01-AA”. Statistical processing of the obtained results was carried out in the Microsoft Excel programs using the “Data Analysis” package, the “R” program (“Psych” package). Milk samples were obtained from black-and-white cows during a whole year.

Results

Results. The entire sample of animals (N = 280) is divided into 6 groups by lactation days: 11–30, 31–60, 61–90, 91–120, 121–180 and 180–300 days (groups 1–6). In the first 11–30 days of lactation (group 1), the value of SKVA is significantly higher (17.2 mg/ml) than in the following months. Moreover, the values of the SKVA fluctuate quite strongly. Significant changes were observed for catalase activity: from 1.41 and 1.32 rel. units (groups 1 and 6) to 0.44 rel. units (group 3). During the period of bloating and lactation decline (groups 1 and 6), the highest correlation coefficients between catalase and fat are observed — 0.51 and 0.57, respectively. For all periods of lactation, there is a negative correlation of catalase with true protein. Thus, the activity of catalase in the milk of healthy cows at different periods of lactation was studied and correlations between the studied indicators were found.

молоко коровбиохимияантиоксидантыкаталазаудойсрок лактациийсow's milkbiochemistryantioxidantscatalasemilk yieldРабота выполнена в рамках государственного задания № 124020200032-4 (FGGN-2024-0016).The research was carried out within the framework of state assignment No. 124020200032-4 (FGGN-2024-0016).ReferencesFarman A.A., Hadwan M.H. Simple kinetic method for assessing catalase activity in biological samples. Methods X. 2021; 8: 101434. https://doi.org/10.1016/j.mex.2021.101434Farman A.A., Hadwan M.H. Simple kinetic method for assessing catalase activity in biological samples. Methods X. 2021; 8: 101434. https://doi.org/10.1016/j.mex.2021.101434Silanikove N., Merin U., Leitner G. Nitrite and catalase levels rule oxidative stability and safety properties of milk: a review. RSC Advances. 2014; 4(50): 26476‒26486. https://doi.org/10.1039/C4RA03851GSilanikove N., Merin U., Leitner G. Nitrite and catalase levels rule oxidative stability and safety properties of milk: a review. RSC Advances. 2014; 4(50): 26476‒26486. https://doi.org/10.1039/C4RA03851GLindmark-Månsson H., Åkesson B. Antioxidative factors in milk. British journal of Nutrition. 2000; 84(S1): 103‒110. https://doi.org/10.1017/S0007114500002324Lindmark-Månsson H., Åkesson B. Antioxidative factors in milk. British journal of Nutrition. 2000; 84(S1): 103‒110. https://doi.org/10.1017/S0007114500002324Ventsova I., Safonov V. Biochemical Screening of Lipid Peroxidation and Antioxidant Protection in Imported Cows During Adaptation. Advances in Animal and Veterinary Sciences. 2021; 9(8): 1203‒1210. http://doi.org/10.17582/journal.aavs/2021/9.8.1203.1210Ventsova I., Safonov V. Biochemical Screening of Lipid Peroxidation and Antioxidant Protection in Imported Cows During Adaptation. Advances in Animal and Veterinary Sciences. 2021; 9(8): 1203‒1210. http://doi.org/10.17582/ journal.aavs/2021/9.8.1203.1210Добриян Е.И. Антиоксидантная система молока. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2020; 82(2): 101‒106. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2020-2-101-106Dobriyan E.I. Dairy antioxidant system. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2020; 82(2): 101‒106 (in Russian). https://doi.org/10.20914/2310-1202-2020-2-101-106Zámocký M., Gasselhuber B., Furtmüller P.G., Obinger C. Molecular evolution of hydrogen peroxide degrading enzymes. Archives of Biochemistry and Biophysics. 2012; 525(2): 131‒144. https://doi.org/10.1016/j.abb.2012.01.017Zámocký M., Gasselhuber B., Furtmüller P.G., Obinger C. Molecular evolution of hydrogen peroxide degrading enzymes. Archives of Biochemistry and Biophysics. 2012; 525(2): 131‒144. https://doi.org/10.1016/j.abb.2012.01.017Foroughi L.M., Kang Y.-N., Matzger A.J. Sixty years from discovery to solution: crystal structure of bovine liver catalase form III. Acta Crystallographica Section D: Biological Crystallography. 2011; 67(9): 756‒762. https://doi.org/10.1107/S0907444911024486Foroughi L.M., Kang Y.-N., Matzger A.J. Sixty years from discovery to solution: crystal structure of bovine liver catalase form III. Acta Crystallographica Section D: Biological Crystallography. 2011; 67(9): 756‒762. https://doi.org/10.1107/S0907444911024486Ko T.-P. et al. Structure of human erythrocyte catalase. Acta Crystallographica Section D: Biological Crystallography. 2000; 56(2): 241‒245. https://doi.org/10.1107/S0907444999015930Ko T.-P. et al. Structure of human erythrocyte catalase. Acta Crystallographica Section D: Biological Crystallography. 2000; 56(2): 241‒245. https://doi.org/10.1107/S0907444999015930Wu Y., Jiang S., Fu Z. Employment of teicoplanin-coated magnetic particles for quantifying gram-positive bacteria via catalase-catalyzed hydrolysis reaction of H2O2. Talanta. 2020; 211: 120728. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2020.120728Wu Y., Jiang S., Fu Z. Employment of teicoplanin-coated magnetic particles for quantifying gram-positive bacteria via catalase-catalyzed hydrolysis reaction of H2O2. Talanta. 2020; 211: 120728. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2020.120728Павленко О.Б., Василенко В.Н. Симбионтная микрофлора вымени здоровых коров и телок, ее роль в этиологии мастита. Ветеринарная патология. 2011; 4: 132‒136. https://elibrary.ru/owgjxpPavlenko O.B., Vasilenko V.N. Symbiotic microflora of the udder of healthy cows and heifers, its role in the etiology of mastitis. Russian Journal of Veterinary Pathology. 2011; 4: 132‒136 (in Russian). https://elibrary.ru/owgjxpNaqqash T., Wazir N., Aslam K., Shabir G., Tahir M., Shaikh R.S. First report on the probiotic potential of Mammaliicoccus sciuri isolated from raw goat milk. Bioscience of Microbiota, Food and Health. 2022; 41(4): 149‒159. https://doi.org/10.12938/bmfh.2021-022Naqqash T., Wazir N., Aslam K., Shabir G., Tahir M., Shaikh R.S. First report on the probiotic potential of Mammaliicoccus sciuri isolated from raw goat milk. Bioscience of Microbiota, Food and Health. 2022; 41(4): 149‒159. https://doi.org/10.12938/bmfh.2021-022Alharbi N.K., Alsaloom A.N. Characterization of Lactic Bacteria Isolated from Raw Milk and Their Antibacterial Activity against Bacteria as the Cause of Clinical Bovine Mastitis. Journal of Food Quality. 2021; 1: 6466645. https://doi.org/10.1155/2021/6466645Alharbi N.K., Alsaloom A.N. Characterization of Lactic Bacteria Isolated from Raw Milk and Their Antibacterial Activity against Bacteria as the Cause of Clinical Bovine Mastitis. Journal of Food Quality. 2021; 1: 6466645. https://doi.org/10.1155/2021/6466645Taye Y., Degu T., Fesseha H., Mathewos M. Isolation and Identification of Lactic Acid Bacteria from Cow Milk and Milk Products. The Scientific World Journal. 2021; 1: 4697445. https://doi.org/10.1155/2021/4697445Taye Y., Degu T., Fesseha H., Mathewos M. Isolation and Identification of Lactic Acid Bacteria from Cow Milk and Milk Products. The Scientific World Journal. 2021; 1: 4697445. https://doi.org/10.1155/2021/4697445Lorenzen P.C., Martin D., Clawin-Rädecker I., Barth K., Knappstein K. Activities of alkaline phosphatase, γ-glutamyltransferase and lactoperoxidase in cow, sheep and goat’s milk in relation to heat treatment. Small Ruminant Research. 2010; 89(1): 18‒23. https://doi.org/10.1016/j.smallrumres.2009.11.013Lorenzen P.C., Martin D., Clawin-Rädecker I., Barth K., Knappstein K. Activities of alkaline phosphatase, γ-glutamyltransferase and lactoperoxidase in cow, sheep and goat’s milk in relation to heat treatment. Small Ruminant Research. 2010; 89(1): 18‒23. https://doi.org/10.1016/j.smallrumres.2009.11.013Федосова А.Н., Каледина М.В., Волощенко Л.В. Психротрофные бактерии сырого молока в технологии полутвердых сыров. Хранение и переработка сельхозсырья. 2020; 3: 171‒180. https://doi.org/10.36107/spfp.2020.306Fedosova A.N., Kaledina M.V., Voloshchenko L.V. Psychrotrophic Bacteria of Raw Milkin the Technology of Semi-Hard Cheese. Storage and Processing of Farm Products. 2020; 3: 171‒180 (in Russian). https://doi.org/10.36107/spfp.2020.306Савина А.А., Воронина О.А., Зайцев С.Ю. Сезонные закономерности изменения антиоксидантных и микроэлементных параметров молока коров черно-пестрой породы. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2023; 24(5): 858‒867. https://doi.org/10.30766/2072-9081.2023.24.5.858-867Savina A.A., Voronina О.A., Zaitsev S.Yu. Seasonal patterns of changes in antioxidant and microelement parameters of milk from black-and-white cows. Agricultural Science Euro-North-East. 2023; 24(5): 858‒867 (in Russian). https://doi.org/10.30766/2072-9081.2023.24.5.858-867Кляпнев А.В., Великанов В.И., Янковская М.О., Погодина А.В., Клюев Н.В. Сравнительная ветеринарно-санитарная экспертиза молока разных производителей. Ветеринарный врач. 2021; 5: 16‒24. https://elibrary.ru/eqjrkuKlyapnev A.V., Velikanov V.I., Yankovskaya M.O., Pogodina A.V., Klyuev N.V. Comparative veterinary-sanitary examination of milk from different producers. The Veterinarny Vrach. 2021; 5: 16‒24 (in Russian). https://elibrary.ru/eqjrkuЦацулина А.П., Бочарова К.В., Ермакова Н.В. Изучение активности каталазы в молоке коров. Сетевой научный журнал ОрелГАУ. 2014; 2: 28‒29. https://elibrary.ru/tkqulnTsatsulina A.P., Bocharova K.V., Ermakova N.V. Study of catalase activity in cow’s milk. Setevoy nauchnyy zhurnal OrelGAU. 2014; 2: 28‒29 (in Russian). https://elibrary.ru/tkqulnStobiecka M., Król J., Brodziak A. Antioxidant Activity of Milk and Dairy Products. Animals. 2022; 12(3): 245. https://doi.org/10.3390/ani12030245Stobiecka M., Król J., Brodziak A. Antioxidant Activity of Milk and Dairy Products. Animals. 2022; 12(3): 245. https://doi.org/10.3390/ani12030245Щербакова Ю.В., Зиганшин Д.Д., Пашина А.С., Ахмадуллина Ф.Ю. Влияние режима пастеризации на каталазную активность молока. Вестник Казанского технологического университета. 2014; 17(16): 173‒174. https://elibrary.ru/stiewxShсherbakova Yu.V., Ziganshin D.D., Pashina A.S., Ahmadullina F.Yu. The effect of the pasteurization regime on the catalase activity of milk. Herald of Kazan Technological University. 2014; 17(16): 173‒174 (in Russian). https://elibrary.ru/stiewxАзимов Г.И. Как образуется молоко. М.: Колос. 1965; 159.Azimov G.I. How milk is formed. Moscow: Kolos. 1965; 159 (in Russian).Цюпко В.В. Состав молока и закономерности синтеза жира, белка и лактозы в молоке коров. Вiсник Днiпропетровського унiверситету. Бiологiя. Медицина. 2012; 3(2): 96‒101. https://elibrary.ru/pxintvTsyupko V.V. Cows’ milk composition and regularities of fat, protein and lactose synthesis. Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology. Medicine. 2012; 3(2): 96‒101 (in Russian). https://elibrary.ru/pxintvСпринчан Е.Г., Болога М.К., Степурина Т.Г., Болога А.М., Поликарпов А.А. Особенности электрической активации молочной сыворотки. Электронная обработка материалов. 2011; 47(1): 77‒80. https://elibrary.ru/qzmwsvSprinchan E.G., Bologa M.K., Stepurina T.G., Bologa A.M., Polikarpov A.A. Peculiarities of the electric activation of whey. Surface Engineering and Applied Electrochemistry. 2011; 47(1): 66‒69. https://doi.org/10.3103/S1068375511010182

The authors declare that there are no conflicts of interest present.